PředmětyPředměty(verze: 835)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Termodynamika a statistická fyzika II - NTMF044
Anglický název: Thermodynamics and Statistical Physics II
Zajišťuje: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2017 do 2020
Semestr: letní
E-Kredity: 7
Rozsah, examinace: letní s.:3/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Další informace: http://otokar.troja.mff.cuni.cz/vyuka/sylaby/sylaby.htm
Garant: prof. RNDr. Václav Janiš, DrSc.
RNDr. Karel Netočný, Ph.D.
RNDr. Přemysl Kolorenč, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Teoretická a matematická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: T_UTF (15.05.2012)

Termodynamická limita, Gibbsův paradox. Nerozlišitelnost částic, kvantové statistické soubory, klasická limita. Teorie fluktuací, ekvivalence statistických souborů. Ideální Boseho a Fermiho plyn. Interagující systémy: viriálový rozvoj, kritické jevy, přiblížení středního pole, škálovací hypotéza. Transportní jevy, Boltzmannova kinetická rovnice. Pro 3. a 4. roč. TF.
Literatura
Poslední úprava: T_UTF (15.05.2012)

K. Huang: Statistical Mechanics, 2nd edition, J. Wiley and Sons, New York 1987.

J. P. Terlecki: Statističeskaja fizika, Vyššaja škola, Moskva 1966.

L.D. Landau, E.M. Lifšic: Statističeska fizika, část 1 (serie Teoretičeskaja fizika, svazek V.) Nauka 1976, zejména paragraf 110 - paragraf 112, paragraf 146

J. Kvasnica: Statistická fyzika: Academia, Praha, 1983.

L. E. Reichl: A Modern Course in Statistical Mechanics\em, University of Texas Press, Austin 1980.

R. Balian: From Microphysics to Macroscophysics - Methods and Applications of Statistical Physics II, Springer Verlag Berlin-Heidelberg-NewYork-London-Paris-Tokyo, 1992 (zejména 1.díl)

F. Čulík, M. Noga: Úvod do štatistickej fyziky a termodynamiky, SNTL, Praha, 1982

W. Nolting: Statistische Physik, Zimmermann-Neufang, Ulmen 1994

Požadavky ke zkoušce
Poslední úprava: T_UTF (15.05.2012)

Podmínkou připuštění ke zkoušce je získání zápočtu.

Zkouška je ústní. Každý student dostane tři otázky. Jedna je ze základních metod statistické fyziky, jedna z teorie kvantových plynů a jedna z užití metod statistické fyziky dle sylabu přednášky. Požadavky ke zkoušce se kryjí se sylabem a dostupným skriptem k přednášce v rozsahu předneseném během kursu.

Úspěšné zvládnutí zkoušky vyžaduje kvalitativní zvládnutí minimálně dvou otázek. Hodnocení ústní zkoušky není přímo ovlivněno hodnocením pro získání zápočtu.

Sylabus -
Poslední úprava: T_UTF (15.05.2012)

A. Základy statistické mechaniky

Statistické soubory a termodynamika
Časová a sprostorová střední hodnota, ergodická teorie, statistická a termodynamická entropie, termodynamická limita. Mikrokanonický soubor, ekvipartiční a viriálový teorém, Gibbsův paradox. Kanonický a velký kanonický soubor, termodynamické potenciály, homogenita termodynamických potenciálů.

Teorie fluktuací a ekvivalence statistických souborů
Momenty distribuční funkce, korelační funkce, kvadratické korelace, Gibbsova a Einsteinova metoda, stabilita a ekvivalence statistických souborů, vztah termodynamiky a statistické fyziky.

Základy kvantové statistické mechanika
Postuláty kvantové statistické mechaniky, matice hustoty, statistické soubory, třetí věta termodynamiky; statistická suma, metoda sedlového bodu, klasická limita; ideální kvantové plyny, Boseho a Fermiho rozdělení.

Ideální Boseho-Einsteinův plyn
Chemický potenciál, Boseho-Einsteinova kondenzace; fononový plyn, Einsteinův a Debyeův model pevných látek; fotonový plyn, záření černého tělesa, Plackův zákon.

Ideální Fermiho-Diracův plyn
Stavová rovnice, limitní případy; degenerovaný nerelativistický elektronový plyn, Sommerfeldův rozvoj; relativistický elektronový plyn, bílí trpaslíci; spin a magnetismus.

B. Vybrané problémy statistické mechaniky

Plyn interagujících klasických částic
Zředěný interagující plyn, klasický klasterový, grupový a viriálový rozvoj.

Základy teorie fázových přechodů
Singularity v statistické sumě, Leeovy-Youngovy teorémy; spojité fázové přechody, parametr uspořádání, korelační funkce, kritické exponenty; Landauova teorie středního pole, škálovací hypotéza, univerzalita a renormalizační grupa.

Základy nerovnovážné statistické fyziky
Vývojové rovnice pro nerovnovážný soubor (BBGKY rovnice), Boltzmannova kinetická rovnice, Boltzmannův H teorém. Korelační funkce a funkce odezvy, fluktuačně-disipační teorém.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK